一种制备中性有机硅水解物的方法

摘要

一种制备中性有机硅水解物的方法通过将高酸值水解物在相分离器内进一步分离，下层盐酸重新返回水解装置，上层溢流得到的水解物经薄膜蒸发器预热后，在气液分离装置内闪蒸分离，得到HCl气体经冷凝处理后送至氯甲烷合成使用；冷凝液及气液分离装置得到的液体即为中性水解物。实践证明：采用本方法制备的中性水解物收率高达98.9%，酸值（mg(KOH)/g)≦0.03，其中Cl‑含量≦5ppm。

权利要求

1.一种制备中性有机硅水解物的方法，其特征在于，包括如下步骤：（A）将甲基氯硅烷水解得到的高酸值水解物在相分离器内分离得到粗水解物与盐酸溶液；

（B）相分离器上层溢流得到的粗水解物收集至粗水解物贮罐，下层盐酸溶液重新返回至甲基氯硅烷水解系统；

（C）将粗水解物送至薄膜蒸发器预热，控制粗水解物出口温度为50 100℃；

~

（D）预热后的粗水解物，输送至气液分离装置闪蒸分离，控制装置内真空度为-30 -~

90kPa；

（E）闪蒸得到的HCl气体经冷凝器处理后送至氯甲烷合成使用；

（F）冷凝液及气液分离得到的液体收集后输送至中性水解物贮罐。

2.根据权利要求1所述制备中性有机硅水解物的方法，其特征在于，所述的高酸值水解物的酸值为0.2 1mgKOH/g水解物；高酸值水解物是由环状硅氧烷((CH3)2SiO)n， n=3～7且~n为整数及线性硅氧烷HO((CH3)2SiO)nH， n=3～10且n为整数，盐酸及未反应的甲基氯硅烷单体组成。

3.根据权利要求1所述制备中性有机硅水解物的方法，其特征在于，所述的中性水解物的酸值低于0.003mgKOH/g水解物；中性水解物包括环状硅氧烷((CH3)2SiO)n， n=3～7且n为整数及线性硅氧烷HO((CH3)2SiO)nH， n=3～10且n为整数。

4.根据权利要求1所述制备中性有机硅水解物的方法，其特征在于，薄膜蒸发器换热管为石墨材质，预热后水解物温度为70℃。

5.根据权利要求1所述制备中性有机硅水解物的方法，其特征在于，气液分离装置为内衬搪瓷或四氟，内部真空度控制在-60kPa。

6.根据权利要求1所述制备中性有机硅水解物的方法，其特征在于，冷凝后气体温度低至-5℃。

说明书

一种制备中性有机硅水解物的方法

技术领域

[0001] 本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种制备中性有机硅水解物的新方法。

背景技术

[0002] 有机硅水解物是指甲基氯硅烷经水解反应后得到一种由线性和环性低聚硅氧烷组成的混合物，是合成硅油、硅橡胶、硅树脂等有机硅产品的基础物质。目前，国内外主要采用过量水水解、恒沸酸水解及浓酸水解三种工艺方法制备有机硅水解物，由于水解过程中生成的HCl可以大量溶解在水解物中，三种工艺得到水解物的酸值均较高，会严重腐蚀设备管道，降低水解物品质，更严重的是会使后续的裂解产物的品质急剧下降，因此，有机硅生产厂家均采取多种方法降低水解物中酸值。

[0003] 目前，为了解决水解物中酸值过高的情况，大多数有机硅生产厂家采用多级逆流水洗或采用弱碱中和、水洗、静置分层来制备中性有机硅水解物。中国专利CN 101148510 A介绍了一种有机氯硅烷浓酸水解物脱氯洗涤工艺，即采用包括静态混合器、液膜洗涤塔、油-水相分离器及其相应的连接在内的多级洗涤单元，对水解物进行逆流洗涤，最终得到Cl 含量低至7ppm的中性水解物。该方法脱酸效果好，能快速将水解物中残留的Cl元素萃取至水相中带走，但由于采用五级水洗处理，装置规模大，设备投资较多，限制了其工业应用；中国专利CN 103183827 A介绍了一种有机氯硅烷连续的浓酸水解方法，即有机氯硅烷与浓酸在水解反应器中进行水解反应，对得到的水解物先进行两级串联水洗和相分离，再进入稀碱循环洗涤和相分离，最后进入两级串联水洗和相分离，该工艺中性水解物收率高，脱酸效果好，处理后得到的中性水解物中Cl含量低至6ppm，且质量稳定可控。但该方法需要消耗碱溶液，中和反应生成大量的盐需要再次水洗、相分离，此外，碱液及盐溶液容易造成水解物乳化，导致相分离效果较差，进而影响得到水解物的质量，而且采用碱中和会引入钠、钾等新离子，影响后续产物质量。

发明内容

[0004] 本发明目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种制备中性有机硅水解物的新方法。

[0005] 本发明提供一种制备中性有机硅水解物的新方法包括如下步骤：

[0006] （A）将甲基氯硅烷水解得到的高酸值水解物在相分离器（2）内通过控制水解物与盐酸界面进一步分离；

[0007] （B）相分离器（2）上层溢流得到的水解物收集至粗水解物贮罐（3），下层盐酸溶液重新返回至甲基氯硅烷水解系统（1）；

[0008] （C）将粗水解物送至薄膜蒸发器（4）预热，控制水解物出口温度为50 100℃；~

[0009] （D）预热后的水解物，输送至气液分离装置（5）闪蒸分离，控制装置内真空度为-30-90kPa；~

[0010] （E）闪蒸得到的HCl气体经冷凝器（6）处理后送至氯甲烷合成使用；

[0011] （F）冷凝液及气液分离得到的液体收集后输送至中性水解物贮罐（7）。

[0012] 所述的高酸值水解物的酸值为0.2 1mgKOH/g水解物；高酸值水解物是由环状硅氧~烷((CH3)2SiO)n，（n=3～7且n为整数）及线性硅氧烷HO((CH3)2SiO)nH，（n=3～10且n为整数），盐酸及未反应的甲基氯硅烷单体组成。

[0013] 所述的中性水解物的酸值低于0.003mgKOH/g水解物；中性水解物包括环状硅氧烷((CH3)2SiO)n，（n=3～7且n为整数）及线性硅氧烷HO((CH3)2SiO)nH，（n=3～10且n为整数）。

[0014] 所述的薄膜蒸发器换热管为石墨材质，预热后水解物温度为70℃。气液分离装置为内衬搪瓷或四氟，内部真空度控制在-60kPa。冷凝后气体温度低至-5℃。

[0015] 本发明同现有技术相比其优点在于：

[0016] 1、采用相分离器通过控制高酸值水解物及盐酸分离界面，使溢流水解物中HCl含量最小化，降低了后续处理成本；

[0017] 2、采用薄膜蒸发器预热及真空闪蒸技术，使沸点低HCl及H2O快速与沸点高水解物彻底分离，避免采用多级水洗或采用碱中和水解物中残留HCl，节省了大量[0018] 设备投资及处理成本，也避免了使用碱中和引入的钠、钾等新的离子污染水解物，产品质量更高；

[0019] 3、采用冷凝装置处理闪蒸HCl气体，大大降低了水解物中部分沸点较低物质损[0020] 失，提高了中性水解物收率；同时，也提高了闪蒸HCl气体品质，使其可以直接用于氯甲烷工段，大大提高了其附加价值。

[0021] 同其它工艺相比，本发明避免采用多级水洗吸收或碱中和水解物中残留HCl，节省了大量设备投资及处理成本；本发明得到的中性水解物收率高、酸值及Cl-含量低，无新离子污染，且经处理后的HCl气体可直接用于氯甲烷合成，显著提升了其综合附加值。

附图说明

[0022] 图1为本发明的工艺方框流程图，其中：

[0023] 1、甲基氯硅烷水解系统  2、相分离器   3、粗水解物贮罐   4、薄膜蒸发器[0024] 5、气液分离装置        6、盐水冷凝器  7、中性水解物贮罐。

具体实施方式

[0025] 实施例1

[0026] 将甲基氯硅烷水解得到的高酸值水解物（所述的高酸值水解物的酸值为0.2~1mgKOH/g水解物；高酸值水解物是由环状硅氧烷((CH3)2SiO)n，（n=3～7且n为整数）及线性硅氧烷HO((CH3)2SiO)nH，（n=3～10且n为整数），盐酸及未反应的甲基氯硅烷单体组成。）在
3
相分离器内通过控制水解物与盐酸界面进一步分离，将相分离器得到的粗水解物以3m/h流量通入薄膜蒸发器预热，热介质为0.5MPa饱和水蒸汽，使粗水解物温度升至70℃后进入气液分离装置，控制装置内真空度为-60kPa，闪蒸得到的气体进入冷凝器，冷却介质为-15℃冷冻盐水，冷凝后气体温度低至-3℃，冷却后气体送至氯甲烷合成，冷凝液及气液分离装置得到的液体送至中性水解物贮槽，所述的所述的中性水解物的酸值为0.01mgKOH/g水解物；中性水解物包括环状硅氧烷((CH3)2SiO)n，（n=3～7且n为整数）及线性硅氧烷HO((CH3)
2SiO)nH，（n=3～10且n为整数）。结果表明：所得中性水解物收率达98.5%，其中Cl-含量≦
5ppm。

[0027] 实施例2

[0028] 其它实施条件如同1，当粗水解物温度升至80℃后时，其它工况条件不变，所得中性水解物收率达98.3%，酸值（mg(KOH)/g)为0.03，其中Cl-含量≦5ppm。

[0029] 实施例3

[0030] 其它实施条件如同1，当粗水解物温度升至65℃后时，其它工况条件不变，所得中性水解物收率达98.9%，酸值（mg(KOH)/g)为0.03，其中Cl-含量≦5ppm。

[0031] 实施例4

[0032] 其它实施条件如同1，当气液分离罐真空度为-70kPa时，其它工况条件不变，所得中性水解物收率达98.4%，酸值（mg(KOH)/g)为0.03，其中Cl-含量≦4ppm。

[0033] 实施例5

[0034] 其它实施条件如同1，当气液分离罐真空度为-90kPa时，其它工况条件不变，所得中性水解物收率达98.7%，酸值（mg(KOH)/g)为0.03，其中Cl-含量≦4ppm。